无机化学课后题答案1.doc

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1、 第一章 习题答案1-1答：假设有一种气体，它的分子只是一个具有质量的、不占有体积的几何点，并且分子间没有相互吸引力，分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞不造成动能损失。这种气体称之为理想气体。实际气体只有在高温、低压下才接近于理想气体，1-2解：依题意V = 250 mL =2.5 10-4m3 T= 273.15 + 25 = 298.15 K p= 101300 Pa m =0.164 g 根据 PV = nRTM =m /n =0.164/0.0102= 16.08该气体的相对分子质量为16.08。1-3解：M =已知Xe的相对原子质量为131，F的相对原子质量为19，则131+19n=

2、207，n=4。该氟化氙的分子式XeF4。1-4解：(1) 各组分的物质的量为n(H2)mol n(N2)mol n(NH3)mol混合气体的物质的量为n 总 0.075 mol + 0.025 mol + 0.02 mol0.12 mol由 pixi p总 知各组分的分压为p(H2) kPap(N2)= kPa P(NH3) kPa1-5解：（1）用排水取气法得到的是氧气和水蒸气的混合气体，水的分压与该温度下水的饱和蒸气压相等，查附录，298 K时水的饱和蒸气压为3.167kPa根据分压定律 p总 = p (O2) + p(H2O) 故 p(O2) = p总p(H2O) = 98.283.1

3、67 = 95.11kPa。（2）根据 V2 = mL1-6解：二甲醚 (CH3OCH3) 的摩尔质量为46 gmol1，n1=moln2=molp二甲醚=p总kPa1-7解：物质的量浓度：c乙醇= molL质量摩尔浓度：m乙醇=molkg物质的量分数：x乙醇=x水=质量分数：乙醇=水=1乙醇=10.044=0.9561-8解：根据公式 Tb Kb b(B) 和b(B) =可得 0.156 K = 0.52 Kmol-1 M = 179 gmol-11-9解：已知=35+273=308K Tb=37.65+273=310.65K 根据 Tb= Kbb(B) Tb=Tb = Kb = 2.65

4、解得 Kb=2.12Kkgmol1 1-10解： bCO(NH2)20.867molkgTbKbbB0.5120.8670.44KTb373.150.44373.59KTf KfbB1.860.8671.61KTf 273.151.61271.54K1-11解： 5.514.86=5.12 MB=49.2 gmol-1 该物质的摩尔质量为49.2 gmol-1。1-12解：M甘油=92gmol-1 Kf=1.86根据 T f =Tf= K fb(B) =0（-2）=2 设加入甘油x克，b(B) = x=T f =1-13解：T f （葡萄糖）= T f （未知物）=根据题意 = 解得 M=40

5、0gmol-11-14答：根据溶液的沸点、凝固点和渗透压的计算公式，由于葡萄糖（C6H12O6）和甘油（C3H8O3）的摩尔质量不同，所以把相同质量的葡萄糖（C6H12O6）和甘油（C3H8O3）分别溶于100 g水中，所得溶液的沸点、凝固点和渗透压不相同。如果把物质的量相同的葡萄糖和甘油溶于100 g水中，由于葡萄糖（C6H12O6）和甘油（C3H8O3）的质量摩尔浓度相同，所得溶液的沸点、凝固点和渗透压相同。1-15解：T f 0.563 K K f1.86根据： T f K f b(B)b(B)=0.303 molkg1近似有：c(B) = 0.303 molL根据公式：= c(B)RT

6、有： 0.303 molL-18.314 kPa Lmol -1K -1298 K750.7kPa1-16答：决定溶胶稳定性的因素主要是：布朗运动，胶体粒子较小，布朗运动激烈，能克服重力场的影响而不易沉降，这种性质称为动力学稳定性；胶粒带有相同电荷，使胶粒间具有排斥作用，从而阻止粒子间的充分接近，不易聚沉；吸附层与扩散层中离子的水化作用形成水化层，阻止了胶粒间的相互接近。加入电解质后，中和了胶粒的电势离子，使胶粒电荷减少以至消失，电动电势降低、水化层变薄、胶核裸露、产生聚沉。1-17答：胶团结构为：(AgCl)m nAg+ (nx)NO3x+ xNO3 胶粒带正电，溶胶在电场中向负极运动。A1

7、Cl3，Na2SO4，K3Fe(CN)6三种电解质对溶胶的聚沉能力依次增强。 1-18答：(1) 无稳定剂存在，不能形成AgI溶胶。 （2）能形成AgI溶胶。 （3）(AgI)m nAg+ (nx)NO3x+ xNO3 (AgNO3过量) ，胶粒带正电。（4）(AgI)m n I (nx) K+x x K+ (KI过量) ，胶粒带负电。1-19答：（1）海水鱼体细胞中的细胞液盐的浓度高于淡水浓度，若将海水鱼放置在淡水中，则由于渗透作用，水进入鱼体细胞，以至于鱼的体细胞液内液体过多，细胞壁胀破而死亡。（2）盐碱地上栽种植物时，由于渗透作用，植物体内水份将会渗入土壤，使植物枯萎。（3）凝固点降低，

8、使雪熔化。（4）海水中的盐对江河中的溶胶的聚沉作用。（5）明胶属高分子化合物，先加明胶后对金溶胶起保护作用，再加NaCl溶液时不发生聚沉，先加NaCl溶液后，金溶胶遇电解质发生聚沉，再加明胶不能复得溶胶。1-20答：苯和水混合后加入钾肥皂摇动，得到水包油型的乳浊液；加入镁肥皂得到油包水型的乳浊液。第二章 习题解答210解：（1）；（2）；（3）；（4）；（5）；（6）；（7）；（8）；（9）；（10）；（11）211解：（1）敞开体系；（2）孤立体系；（3）敞开体系；212解：（1） Q =100kJ W=-500 kJ U = Q + W=-400 kJ（2）Q =-100kJ W=500

9、kJ U = Q + W=400 k213解：因为此过程为可逆相变过程，所以 Qp =H= 40.6kJmol-1 W=-p外V-nRT =-8.314373.15=-3.10 kJmol-1U = Q + W= 40.6+（-3.10）=37.5 kJmol-1214解：（1）（2）（3）215解：乙醇的反应为：（4） 2C（s，石墨）+3H2（g）+1/2O2（g）= C2H5OH（l），所以：反应（4）=反应（2）2+反应（3）3-反应（1）对反应2C（s，石墨）+ 2H2（g）+ H2O（l）= C2H5OH（l）虽然，该反应的0（能量下降有利），但不能由单一确定反应的方向，实际反应中

10、还须考虑其他因素，如：混乱度、反应速率等。216解：由反应可知，每消耗1mol的蔗糖，人体可得热量为：217解：由反应可知：N2H4（l）+1/2N2O4（g）=3/2N2（g）+2H2O（l）218解：（1）S0；（2）S0；（3）S0；（4）S0；（5）S0；（6）S0；（7）S0；（8）S0；219解：由反应可知：220解：由反应可知：（1）（2）（3）221解：222解：由反应可知：223解：由反应可知：（1） （2） （3） （4） （5） 224解：由题意可知：反应（4）=反应（3）4-反应（2）2-反应（1）2225解：由题意可知：226解：设容器体积为1升，则平衡时： C2H5

11、OH（l）+ CH3COOH（l）= CH3COOC2H5（l）+ H2O（l）起始物质的量浓度/ molL1 1.0 1.0 0 0平衡物质的量浓度/ molL1 1.02/3 1.02/3 2/3 2/3 设混合后重新平衡时生成xmol的CH3COOC2H5，则 C2H5OH（l）+ CH3COOH（l）= CH3COOC2H5（l）+ H2O（l）平衡物质的量浓度/molL1(138/46.0)x (120/60.05)x x x227解：M（PCl5）=208g/mol， n总=设平衡时有xmol的PCl5（g）转化为PCl3（g）：PCl5（g） = PCl3（g）+ Cl2（g）起

12、始物质的mol数 10.4/208 0 0平衡物质的mol数 （10.4/208）x x x n总=（10.4/208）x+x+x=0.055mol x=0.005mol平衡时各物质的mol数和平衡分压分别为：228解：若将Ag2S（s）还原为Ag（s），即229解：设开始时N2O4的物质的量为n, 反应的分解率a则： N2O4 (g) = 2NO2(g)起始时物质的量 /mol n 0平衡时物质的量 /mol n na 2na平衡时物质的分压/kPa x (N2O4) p总 x (NO2) p总= (n na)/(n + na) p总 = 2na /(n + na) p总=(1 a )/(1

13、 + a ) p总 =2a /(1 + a ) p总 230解：查表得 NH4Cl（s）= NH3（g）HCl（g）(kJ/mol) -203.0 -16.5 -95.30 (kJ/mol) -314.4 46.11 -92.31 (J/molK) 94.56 192.3 186.80 231解：查表得 C（s，石墨）CO2（g）= 2CO（g）(kJ/mol) 0 -393.51 -110.52 (J/molK) 5.74 213.6 197.56 232解：第三章 习题答案3-1答：化学反应速率是指在定容反应器中，单位时间内反应物或生成物浓度变化的程度。以反应 2N2O5 4NO2 + O

14、2 为例平均速率表示为： = = = 瞬时速率表示为：= - = = 3-2答：速率常数为速率方程中的比例常数，数值上等于反应物浓度均为1molL时的反应速率，其单位随反应级数的不同而不同。速率常数与浓度无关。对于活化能大于零的反应，温度越高，速率常数越大；活化能越大，速率常数越小。3-3答：速率方程中反应物浓度的幂指数称为该反应物的反应级数，其大小代表了浓度对反应速率影响的程度。反应级数大小可用实验来确定，或由实验机理推定。3-4答：根据碰撞理论，活化能可以看作活化分子所具有的最低能量。在过渡态理论里，活化能为反应物的平均能量和活化复合物的能量差。3-5答： 某反应的速率常数很高，所以反应速

15、率一定很高。答：不正确，反应速率也受浓度大小及反应级数的影响； 某催化剂用于合成氨，N2的转化率为0.20，现有一新催化剂使反应速率常数提高一倍，所以转化率将提高0.40。答：不正确，催化剂不能改变平衡状态； 从反应速率常数的单位可以知道该反应是几级反应。答：正确。 在反应历程中，定速步骤是反应最慢的一步。答：正确。3-6答： A和B都用掉一半时解：速率方程为：v=kA2B 则v/v(初始)=1：8 A和B都用掉2/3时解：速率方程为：v=kA2B 则v/v(初始)=1：273-7解：（1）v=k c(NO)xc(O2)y （2） 则y=1； 则 x=2；所以 v=k c(NO)2c(O2)

16、反应级数为3级；将c(NO)c(O2)0.10 molL及v= 0.030 molLs 代入速率方程得 k = 30 mol-2L2s（3）当c(NO)c(O2)0.15 molL时v=k c(NO)2c(O2)= 30 mol-2L2s(0.15)2(0.15)=0.101 molLs3-8解：因 则 T2= 821 K3-9解：因 则 k1= 3.98107 s3-10解： 因 则 Ea= 12.39 kJmol第四章 习题解答4-1答： (1) 提出稳定轨道的概念，并将量子化条件引入原子轨道的概念中。(2) 阐述了基态和激发态的概念及相互关系。(3) 说明了电子跃迁与能量的关系，并初步解

17、释了原子光谱 波尔理论首次将量子化条件引入原子轨道的概念中，并推算出氢原子半径和电离能，较好地解释了氢原子光谱。局限性： 波尔理论不能解释多电子原子光谱； 波尔理论不能说明氢原子光谱精细结构；4-2答：1. 主量子数(n)用来描述电子出现几率最大区域离核的远近，同时也是决定原子内电子能量高低的主要因素。角量子数(l)是决定电子能量的次要因素，并表示原子轨道或电子云的形状，角量子数的取值决定于主量子数。磁量子数(m)表示原子轨道在核外空间不同的伸展方向，其取值决定于角量子数。自旋量子数(ms)代表着电子不同的自旋方向，ms是不依赖于其他量子数而存在的独立量。4-3答： l值有3个，即3s、3p、

18、3d。4-4答：(1) n2 l1 m0 合理 (2) n2 l2 m 不合理 l最大取值为n-1 (3) n3 l0 m1 不合理 m最大取值为l (4) n2 l3 m2 不合理 l最大取值为n-14-5答：（2，0，0，1/2）；（2，1，0，+1/2）（2，1，1，+1/2）（2，1，-1，+1/2）或为-1/24-6答： 5d 4s 3p 3d 3d 3s能量由高到低次序为：=4-7答：（1）2s2； 铍 Be （2）2s22p1； 硼 B（3）2s22p3； 氮N （4）2s22p4； 氧O（5）5s25p66s1；铯Cs （6）3d104s1； 铜Cu4-8答：E3s = E 3

19、p= E 3dE 4s E3s E 3pE 4sE 3d4-9答：(1) 29Cu：Ar 3d104s1； Cu2：Ar 3s23p63d9； (2) 26Fe：Ar 3d64s2； Fe2：Ar 3s23p63d6；(3) 47Ag：Kr 4d105s1； Ag：Kr 4s24p64d10；(4) 53I ：Kr 5s25p5； I：Kr 5s25p6；4-10答： (1) Al (2) Na (3) P (4) Be 4-11答：(2)O、Cl、H4-12答： 原子序数电子排布式电子层数周期族区元素名称7He2s22p32二Ap氮19Ar4s14四As钾25Ar3d54s24四Bd锰30A

20、r3d104s24四Bds锌36Ar 4s24p64四0p氙4-13答： (1) Mg2Al3 均为主族元素，同周期从左至右，最高价离子半径减小； (2) BrI 均为主族元素，同族中从上至下，离子半径增大； (3) ClK 相同最外层电子构型，阴离子大于阳离子； (4) CuCu2 同种元素，高价离子半径小于低价离子半径；4-14答： 离子键的形成：(1)活泼金属原子和活泼非金属原子之间通过电子转移分别变成相应离子；(2) 正负离子之间由于静电作用而相互吸引，形成了稳定的离子键。 无方向性、无饱和性；一般电负性相差较大（1.7）的元素的金属原子和非金属原子间形成离子键。4-15答：离子构型有

21、5种，即2电子构型、8电子构型、18电子构型、917电子构型以及18+2电子构型。Al3+： 8电子构型； V3+：917电子构型； Mn2+：917电子构型；Fe3+：917电子构型； Sn2+：18+2电子构型； Sn4+：18电子构型；Pb2+：18+2电子构型； Cu+：18电子构型； Cu2+：917电子构型；Ni2+：917电子构型； Cr3+：917电子构型； O2-：8电子构型；Ba2+：8电子构型； Ag+：18电子构型； 4-16答：N2：1个键、2个键； CO2 ：2个键、2个键 ； BBr3：3个键； C2H2：3个键、2个键 ； SiH4：4个键； 4-17答：HgC

22、l2：直线形 无极性； BF3：平面三角形 无极性； CHCl3：平面三角形 有极性； PH3：三角锥形 有极性； H2S：V形 有极性； 4-18答：C2H6：sp3； C2H4：sp2； CH3CCH：sp3和sp； CH3CH2OH：sp3； HCHO：sp2； COCl2：sp2；4-19答：(1)CH4：色散力； (2)He和H2O：诱导力、色散力(3)HCl气体：取向力、诱导力、色散力 (4)H2S：取向力、诱导力、色散力(5)甲醇和水：取向力、诱导力、色散力、氢键 4-20答：(1)C6H6 无； (2)C2H6 无； (3)NH3 有，分子间(4)H3BO3 有，分子间； (5

23、)HNO3 有，分子内； 4-21答：乙醇分子间有氢键，而二甲醚分子间没有氢键：4-22答： BeO的离子键强度大于LiF； SiO2为原子晶体，CO2为分子晶体； 金刚石为原子晶体不能导电，石墨层状结构间有自由电子可以导电； H2O分子间有氢键，而H2S分子间没有氢键； Na+为8电子构型，而Ag+为18电子构型，18电子构型的离子对阴离子作用力大于8电子构型的离子； 由F2到I2分子量增大，半径增大，则色散力增大。第五章 分析化学概论5-7解：=-1.55-8解： =255-9解：5-10 解：35.65、35.69、35.72、35.605-11 解： 5-12 解： M(NaCl)=5

24、5.845, m(NaCl)=35.8+4.5162=40.35-13 解： 甲合理。 称量样品3.5克，为两位有效数字，甲结果符合有效数字要求。5-14 解： （1）0.00505、 （2）6.349 、（3）=11.046 、（4）=4.865有效数字位数 三 四 三 三 修约后数字 0.0050 6.3 11.05 4.86 5-15 解：5-16 解：5-17 解：5-18 解：设HCl、NaOH的物质的量浓度分别为c5-19 解： 有关反应式：(1) 2HClO4 + Na2CO3 = 2NaClO4 + CO2+ H2O (2) NaOH + C6H5COOH = C6H5COON

25、a + H2O(3) Ba(OH)2 + 2KH(IO3)2 = Ba (IO3)2 +2 H2O+2KIO3 (4) H2SO4+ Na2B4O710H2O = Na2 SO4+4H3BO3 +5H2O滴定剂 基准物质 基准物质称量范围 M(基准物质) (1) 0.030 molL-1HClO4 Na2CO3 (0.0560.064)g 105.99(2) 0.20 molL-1NaOH C6H5COOH (0.850.98)g 122.12(3) 0.030molL-1Ba(OH)2 KH(IO3)2 (0.820.94)g 389.91 (4) 0.080molL-1 H2SO4 Na2

26、B4O710H2O (0.820.94)g 381.37 5-20解：5-21 解：5-22 解：第六章 习题答案61解：C.62解：A.63解：D.64解：C.65解：A.66解：A.67解： 68解： 又 NH4Cl不能直接用酸碱滴定法滴定。 又 NaF不能被直接用酸碱滴定法滴定。 ；不能用强碱直接滴定。 见教科书P.69解：酸：H3PO4, HCl碱：AC-, OH-既是酸又是碱：H2PO4-610解：由得为和HCl反应而生成HAc需加入NaAc的物质的量：设为得到缓冲溶液需再加入的量为x mol的NaAc即NaAc的总加入量为：即：611解：加入0.2 g NaOH的浓度为：设原溶液中

27、抗碱成分B-为x mol/L，设原溶液pH为y：612解：要配制的缓冲溶液，首先选择共轭酸碱对中酸的尽可能和接近。查附录四，。故选用HAc-NaAc缓冲对。 又根据题意：解得：，即：取0.20 mol/L的NaAc 635 mL与0.20 mol/L的HAc 365 mL混合可得要求的缓冲溶液。613解： 根据反应方程式，H3PO4和Na3PO4完全反应，它们的摩尔数比应为2 : 3 所以H3PO4与Na3PO4恰好反应完全，形成H2PO4-HPO42-缓冲体系： 614解：（1） 时， 即主要以HCN型体存在。 （2）时， 615解：此题属于强碱滴定弱酸问题：可否被滴定的判据是，终点产物是H

28、COO-，化学计量点的pH值就是HCOO-溶液的pH值。 已知 ，故可以直接滴定。 ，可选用的指示剂百里酚蓝或酚酞。616解：以酚酞为指示剂，终点仅有Na2CO3与HCl的反应，生成NaHCO3，这样： ，即76.52% 再加甲基橙为指示剂为终点时，生成的NaHCO3与原有的NaHCO3均与HCl反应： ，即10.59%617解：Na3PO4和NaH2PO4不能共存。 甲基橙变色在pH = 4左右，所以用甲基橙作指示剂时，PO43-与HCl反应生成H2PO4-，HPO42-反应生成H2PO4-；而百里酚酞变色在pH = 910左右，所以用百里酚酞作指示剂时，PO43-仅反应生成为HPO42-。

29、所以，若PO43-反应生成HPO42-消耗HCl 12.00 mL，则可推算PO43-反应生成H2PO4-消耗的HCl应为212 mL。即： ，即49.18 % ，即28.39 % 杂质为：618解： 619解：因滴定程序不同，此题中的V1和V2的含意与教科书中“双指示剂法”的V1和V2不同。设以酚酞为指示剂，消耗的HCl体积为V1，以甲基橙为指示剂，消耗的HCl体积为V2，则混合碱分析方法如下： 因 则当V1 = V2时，试样组成为NaOH； 当V2 = 2V1时，试样组成为Na2CO3； 当V2 2V1时，试样组成为Na2CO3 + NaHCO3； 当 V1 V2 2V1时，试样组成为Na

30、OH+Na2CO3； 当 V1 = 0， V2 0时，试样组成为NaHCO3。 由此推断此题中混合碱的组成为NaOH+Na2CO3。 620解：当以酚酞为指示剂用HCl滴定该NaOH时，由于吸收了空气中的CO2，消耗了一部分NaOH，其实际浓度为： 吸收的CO2克数为：621解：此题是用酸碱滴定法测定混合物中HCl和NH4Cl的含量。一般应考虑两个问题：一是如何逐个测定混合物中的成分。对HCl很明显，用NaOH直接滴定，滴定终点产物为NaCl, pH = 7；NH4Cl属于质子酸，但是弱酸，不可以直接滴定，而要用间接法：蒸馏法或甲醛法。 二是相互干扰问题。如果用NaOH直接滴定混合物，可以测定

31、HCl，而NH4Cl不干扰，终点产物是NH4Cl溶液。 左右；如果先用蒸馏法或甲醛法测定NH4Cl，很明显，要先中和掉共存的HCl，即干扰后测定HCl.因此，可以先用NaOH直接滴定HCl，再用蒸馏法或甲醛法测定NH4Cl。第七章 习题答案71解：设BaSO4在水中的溶解度为S1（molL-1）；在0.10molL-1Na2SO4溶液中的溶解度为S2（molL-1）.由 （纯水中） （Na2SO4中）已知 解得 S1=1.0310-5molL-1由同离子效应知，S2Hg22+Pb2+。77解：查表 混合液中OH-离子浓度可由NH3H2O浓度算得 离子积 应该有Mg（OH）2沉淀生成。 为不使M

32、g（OH）2沉淀析出，OH-离子不得超过 则pOH=5.12 下面用缓冲溶液公式计算。设应加入x（g）固体NH4Cl： 则 x=0.063（g） 至少要加0.063g固体NH4Cl。78 解：其凝聚作用应在PH9的碱性条件下进行为好。因BaCl2和Na2SO4产生BaSO4沉淀，沉淀选择吸附离子，而Ba2+离子浓度较高，所以优先吸附Ba2+离子从而带正电。为使沉淀完全，需加入带负电的电解质或动物胶以中和其正电。动物胶为含氨基酸的高分子化合物（），含两个羧基（COOH），所以为使其处于负电状态，PH值应处于碱性条件下（PH9）。 79解：每次用1.0L饱和Na2CO3溶液处理，BaSO4沉淀转化

33、为BaCO3沉淀，再用HCl溶解。设每次转化掉x mol BaSO4沉淀。该转化的离子方程式为： 起始浓度 1.6 0（mol/L）处理一次后 1.6-x x平衡浓度(mol/L)此后每次处理同上。 也即，解得x=0.064所以处理次数 (次)。710解：转化的离子方程式为：2AgI(s) + CO32- Ag2CO3(s) + 2I- 所以要使转化进行到底,就要保持c(CO32-)1.11021c2(I-)/。 而即使饱和Na2CO3溶液中，CO32-浓度也不过1.6mol/L, 所以要满足上述条件几乎不可能，即转化不能进行到底。711解：（1）总反应为 Fe2+ + H2S FeS（s）+

34、 2H+其中1）Fe2+ + S2- FeS 2）H2S H+ + HS- 3）HS- H+ + S2- 总反应的 PH=2.12即为最高PH值。 （2）H2S饱和溶液中，c（S2-）=7.110-15mol/L所以CuCl2与H2S基本完全生成CuS沉淀：Cu2+ + H2S CuS（s）+ 2H+ 产生c（H+）=20.10(mol/L) = 0.20mol/L PH = 0.70 根据（1）,在这个酸度下,不会生成FeS沉淀。712解：由于不考虑水解，在一定PH值条件下溶液中的平衡为：（1） MA（s）M+（aq） + A-（aq）（2） HA H+ （aq）+ A-（aq）总平衡为（3）=（1）（2）：（3） MA（s）+ H+ （aq） M+（aq）+HA所以（设该盐在c（H+）=2.410-6mol/L溶液中的溶解度为smol/L）解得 s=1.510-3mol/L713解：基准物NaCl物质的量= 设AgNO3与KSCN的物质的量浓度分别为x1、x2（mol/L） 因为25.00mlAgNO3溶液与25.50mlKSCN溶液完全作用: